(57)【要約】【課題】  本発明は、ヒータ用電動ポンプの故障を検知する異常検知部を備えた車両用ヒータ装置を提供することを課題とする。【解決手段】  エンジン１１に冷却水を循環させるエンジン冷却回路１２にバイパス回路２１を設け、このバイパス回路２１にヒータコア２２及びヒータ用電動ポンプ２３を介設し、このヒータ用電動ポンプ２３の作動により、エンジン冷却回路１２から冷却水を導き、ヒータコア２２で空気を暖め、その後の冷却水をエンジン冷却回路１２へ戻す形式の車両用ヒータ装置１０において、このヒータ装置１０は、エンジン１１の冷却水温度に対してヒータコア２２の温度が所定値を超えて低下したときに異常信号を発する異常検知部２５を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに冷却水を循環させるエンジン冷却回路にバイパス回路を設け、このバイパス回路にヒータコア及びヒータ用電動ポンプを介設し、このヒータ用電動ポンプの作動により、前記エンジン冷却回路から冷却水を導き、ヒータコアで空気を暖め、その後の冷却水をエンジン冷却回路へ戻す形式の車両用ヒータ装置において、
このヒータ装置は、エンジンの冷却水温度に対してヒータコアの温度が所定値を超えて低下したときに異常信号を発する異常検知部を備えていることを特徴とする車両用ヒータ装置。
【請求項２】
前記所定値は、外気温度が高いときに小さな値を設定し、外気温度が低いときに大きな値を設定するごとくに、外気温度に応じて設定する値であることを特徴とする請求項１記載の車両用ヒータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン冷却水を循環させるエンジン冷却回路にバイパス回路を設け、このバイパス回路にヒータコアを設け、ヒータコアで空気を暖める車両用ヒータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン冷却回路にバイパス回路を設け、このバイパス回路にヒータコア及びヒータ用電動ポンプを設け、このヒータ用電動ポンプにより、バイパス回路にエンジン冷却水を循環させて、車内を暖房する車両用ヒータ装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開昭５５−１３２３１７号公報（図１）
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図６は従来の技術の基本構成を説明する図であり、車両用ヒータ装置１００は、エンジン１０１に備えるウオータポンプ１０２と、このウオータポンプ１０２からバイパスさせたバイパス回路１０３と、このバイパス回路１０３に暖房用空気を加熱するヒータコア１０４と、このヒータコア１０４の下流に冷却水を圧送する電動ポンプ１０５とを備えるものである。そして、ヒータコア１０４へエンジン１０１の冷却水を循環することにより、エンジン停止時における、車内の暖房や、窓の曇りの防止を行う。
【０００４】
しかし、電気回路の断線や羽根車のロックなどの原因により電動ポンプが故障停止すると、冷却水の循環は止まる。そして、車内の暖房などは停止する。
電動ポンプが故障停止したことを、確実に検知するものがあれば好適である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、ヒータ用電動ポンプの故障停止を検知する異常検知部を備えた車両用ヒータ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、エンジンに冷却水を循環させるエンジン冷却回路にバイパス回路を設け、このバイパス回路にヒータコア及びヒータ用電動ポンプを介設し、このヒータ用電動ポンプの作動により、エンジン冷却回路から冷却水を導き、ヒータコアで空気を暖め、その後の冷却水をエンジン冷却回路へ戻す形式の車両用ヒータ装置において、このヒータ装置は、エンジンの冷却水温度に対してヒータコアの温度が所定値を超えて低下したときに異常信号を発する異常検知部を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、所定値は、外気温度が高いときに小さな値を設定し、外気温度が低いときに大きな値を設定するごとくに、外気温度に応じて設定する値であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明では、車両用ヒータ装置は、エンジンの冷却水温度に対してヒータコアの温度が所定値を超えて低下したときに異常信号を発する異常検知部を備えたので、ヒータ用電動ポンプの異常を把握することができる。
異常には、モータの断線などの電気的な原因によるものや、羽根車（インぺラー）のロックなどの機械的な原因によるものがあるが、この異常検知部によれば、原因が電気的な原因であっても、機械的な原因であっても、異常を確実に検知することができるという利点がある。
【０００９】
請求項２に係る発明では、車両用ヒータ装置は、エンジンの冷却水温度に対してヒータコアの温度が所定値を超えて低下したときに異常信号を発する異常検知部を備え、この異常検知部に、ヒータ用電動ポンプが異常かどうかを判定する所定値を設定する。
所定値は、外気温度が高いときに小さな値を設定し、外気温度が低いときに大きな値を設定するごとくに、外気温度に応じて設定できる値とした。
【００１０】
外気温度が高いときに、所定値を小さな値に設定すると、異常検知部の検知感度を向上し、異常検知までの検知時間を短縮することができる。
外気温度が低いときに、所定値を大きな値に設定すると、異常検知部の誤検知を低減することができる。
この結果、外気温度に応じて所定値を変化させることで、ヒータ用電動ポンプのきめ細かな異常検知が図れ、高感度且つ的確な故障検出を行うことができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る車両用ヒータ装置のブロック図であり、車両用ヒータ装置１０は、エンジン１１と、このエンジン１１のエンジン冷却回路１２と、このエンジン冷却回路１２内に備えるラジエータ１３及びエンジン駆動ウオータポンプ１４と、エンジン冷却回路１２に付設して冷却水をバイパスさせ循環させるバイパス回路２１と、このバイパス回路２１内に備えて暖房用空気を加熱するヒータコア２２と、このヒータコア２２の上流に配置して冷却水を循環させるヒータ用電動ポンプ２３と、このヒータ用電動ポンプ２３の異常を検出する異常検知部２５とからなる。
【００１２】
異常検知部２５は、ヒータ用電動ポンプ２３が異常かどうかを判定する故障判定手段２６と、この故障判定手段２６に接続してエンジン冷却水温度を検出するエンジン水温センサ２７と、故障判定手段２６に接続してヒータコアの温度を検出するヒータコア温度センサ２８とを備え、エンジン水温に対してヒータコア温度が所定値を超えて低下した場合に、ヒータ用電動ポンプ２３が異常と判定するように構成した。
エンジン水温センサ２７は、例えばエンジン１１のシリンダヘッド内の冷却水温度を検出する。ヒータコア温度センサ２８は、例えばヒータコア２２内の上流側冷却水温度、ヒータコア２２直後の空気温度又はヒータコア２２のフィン温度を検出する。
なお、２９は外気温度センサ、３１は空調ダクト、３２はエアミックスドア、３３は送風ファンである。
【００１３】
すなわち、エンジン１１に冷却水を循環させるエンジン冷却回路１２にバイパス回路２１を設け、このバイパス回路２１にヒータコア２２及びヒータ用電動ポンプ２３を介設し、このヒータ用電動ポンプ２３の作動により、エンジン冷却回路１２から冷却水を導き、ヒータコア２２で空気を暖め、その後の冷却水をエンジン冷却回路１２へ戻す形式の車両用ヒータ装置１０において、このヒータ装置１０は、エンジン１１の冷却水温度に対してヒータコア２２の温度が所定値を超えて低下したときに異常信号を発する異常検知部２５を備えるというものである。
【００１４】
図２は本発明に係るヒータ用電動ポンプの故障判定フロー図（外気温度を考慮しない場合）であり、ＳＴ××はステップ番号を示す。
ＳＴ０１：異常検知部に備えるエンジン水温センサからエンジン水温Ｔｗを読込むと共に、異常検知部に備えるヒータコア温度センサ２８からヒータコア温度Ｔｃを読込む。
ＳＴ０２：所定値（以降、故障判定閾値と呼ぶ。）Ｙ１を予め設定する。
【００１５】
ＳＴ０３：故障判定手段は、エンジン水温Ｔｗからヒータコア温度Ｔｃを差し引いた値（Ｔｗ−Ｔｃ）と、故障判定閾値Ｙ１とを比較して、ヒータ用電動ポンプの故障判定を行う。
（Ｔｗ−Ｔｃ）＞Ｙ１のとき、ＳＴ０４へ進み、（Ｔｗ−Ｔｃ）≦Ｙ１のとき、そのまま終了する。
ＳＴ０４：故障表示をする。
【００１６】
図３は本発明に係るヒータ用電動ポンプの故障判定フロー図（外気温度を考慮する場合）であり、図２と異なる点は、故障判定閾値Ｙ２は、外気温度Ｔａを考慮した値であるという点である。
【００１７】
このため、図１において、故障判定手段２６に接続するエンジン水温センサ２７と、ヒータコア温度センサ２８とに加え、外気温度Ｔａを検出する外気温度センサ２９を接続し、外気温度Ｔａを把握する。
【００１８】
図３に戻って、ヒータ用電動ポンプの故障判定フローを説明する。
ＳＴ１１：異常検知部に備えるエンジン水温センサからエンジン水温Ｔｗを読込むと共に、ヒータコア温度センサからヒータコア温度Ｔｃを読込む。
ＳＴ１２：後述の図４のような、閾値相関を読込む。
ＳＴ１３：異常検知部に備える外気温度センサから外気温度Ｔａを読込む。
【００１９】
ＳＴ１４：後述の図５に基づいて、外気温度Ｔａから故障判定閾値Ｙ２を決定する。
ＳＴ１５：エンジン水温Ｔｗからヒータコア温度Ｔｃを差し引いた値（Ｔｗ−Ｔｃ）と、故障判定閾値Ｙ２とを比較して、電動ポンプの故障判定を行う。
（Ｔｗ−Ｔｃ）＞Ｙ１のとき、ＳＴ１６へ進み、（Ｔｗ−Ｔｃ）≦Ｙ１のとき、そのまま終了する。
【００２０】
ＳＴ１６：故障表示をする。
なお、上記故障判定フローは、好適な一例を述べたものであり、ステップの順序を変更することは差し支えない。
【００２１】
図４は外気温度と故障判定閾値Ｙ２との関係を示すグラフであり、閾値相関と呼ぶ。
高温側の故障判定閾値Ｙ２Ｈは、外気温度Ｔａが高温側にふれたとき、低温側の故障判定閾値Ｙ２Ｌに比べて小さな値をとるように設定する。すなわち、Ｙ２Ｈ＜Ｙ２Ｌに設定する。
Ｙ２Ｈは、例えば外気温度Ｔａが１５℃のとき１８℃に設定される。
Ｙ２Ｌは、例えば外気温度Ｔａが−１２℃のとき２５℃に設定される。
【００２２】
低温側の故障判定閾値Ｙ２Ｌが、高温側の故障判定閾値Ｙ２Ｈに比べて大きな値をとるように設定する理由について以下に述べる。
外気温度Ｔａが低いとき、ヒータコア温度Ｔｃの低下は速い。そこで、低温側の故障判定閾値Ｙ２Ｌを高温側の故障判定閾値Ｙ２Ｈに合わせ低い値に設定するならば、ヒータ用電動ポンプが故障でないにもかかわらず故障と検出する、いわゆる故障を誤検知する可能性が高まる。
【００２３】
従って、Ｔｃの低下が速いときに、ヒータ用電動ポンプの故障を誤検知する可能性を低くするためには、低温側の故障判定閾値Ｙ２Ｌを高温側の故障判定閾値Ｙ２Ｈに比べて大きな値、すなわち、Ｙ２Ｈ＜Ｙ２Ｌとする方が好ましい。
【００２４】
一方、外気温度Ｔａが高いとき、ヒータコア温度Ｔｃの低下は遅い。そこで、高温側の故障判定閾値Ｙ２Ｈを低温側の故障判定閾値Ｙ２Ｌに合わせ高い値に設定するならば、ヒータ用電動ポンプの故障を検知する感度が低下することになる。従って、高温側の故障判定閾値Ｙ２Ｈを低い値に設定することで、ヒータ用電動ポンプの故障を検知する感度を上げることができる。
【００２５】
図５は外気温度から故障判定閾値を求めるグラフであり、外気温度Ｔａは、閾値相関に基づいて演算し、故障判定閾値Ｙ２を決定することを説明する。
異常検知部には、外気温度を検出する外気温度センサを備えたので、外気温度Ｔａを取込むことができる。
【００２６】
外気温度Ｔａは、外気温度センサにより異常検知部に備える故障判定手段に取込まれ、故障判定手段により所定値となる故障判定閾値Ｙ２を決定する。
図において、外気温度Ｔａ１のとき、故障判定閾値Ｙ２はＹ２１となる。
このとき、エンジン水温Ｔｗとヒータコア温度Ｔｃの差が、Ｙ２１を超えるとヒータ用電動ポンプを故障と判定し、故障表示を行う。
上述のように、ヒータ用電動ウオータポンプの故障時のヒータコアでの温度低下は、外気温Ｔａが低いほど大きいことから、故障判定閾値Ｙ２は、外気温度Ｔａに応じて、決まる値となる。
【００２７】
外気温度Ｔａが高いとき、故障判定閾値Ｙ２を小さな値に設定すると、異常検知部の検知感度が向上すると共に、異常検知までの検知時間を短縮することができる。
外気温度Ｔａが低いときに、故障判定閾値Ｙ２を大きな値に設定すると、異常検知部の誤検知をより一層低減することができる。
【００２８】
この結果、ヒータ用電動ポンプの故障時、ヒータコアでの温度低下は、外気温度Ｔａが低いほど大きいことから、故障判定閾値Ｙ２を外気温度Ｔａに応じて変化させることにより、ヒータ用電動ポンプのきめ細かな異常検知ができ、高感度且つ的確な故障検出を行うことができる。
【００２９】
なお、本実施例において、外気温度Ｔａと故障判定閾値Ｙ２との関係は、右下がりの１次関数のグラフとしたが、２次関数や、３次関数、あるいは指数関数のグラフでも良い。さらに、グラフではなく、表形式の図表により表すことは差し支えない。
さらにまた、本実施例における故障表示の他に、エンジン１１を再始動させて、エンジン駆動ウオータポンプ１４で冷却水を循環させるようにしたり、ヒータコア２２下流の空調ダクト３１にＰＴＣヒータを設けてこれを作動させるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の車両用ヒータ装置は、自動車に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る車両用ヒータ装置のブロック図である。
【図２】本発明に係るヒータ用電動ポンプの故障判定フロー図（外気温度を考慮しない場合）である。
【図３】本発明に係るヒータ用電動ポンプの故障判定フロー図（外気温度を考慮する場合）である。
【図４】外気温度と故障判定閾値との関係を示すグラフである。
【図５】外気温度から故障判定閾値を求めるグラフである。
【図６】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０…車両用ヒータ装置、１１…エンジン、１２…エンジン冷却回路、２１…バイパス回路、２２…ヒータコア、２３…ヒータ用電動ポンプ、２５…異常検出部、２６…故障判定手段、２７…エンジン水温センサ、２８…ヒータコア温度センサ、２９…外気温度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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